无人机高光谱遥感的水稻叶瘟病的光谱特征提取与检测方法研究

为了确定最佳的无人机高光谱遥感检测水稻冠层叶瘟病分类模型,以水稻大田试验为研究基础,获取了400~1000 nm波段内的无人机高光谱图像,参照国家标准GBT 15790—2009稻瘟病测报调查规范,按病情指数将叶瘟病划为5个等级,提取了0~4级共227组高光谱数据。采用Savitzky-Golay平滑(SG平滑)、一阶微分光谱(1-Der)和二阶微分光谱(2-Der)对数据进行预处理,并构建SVM模型,对比得出较优的预处理方法。采用主成分分析法(PCA)选取主成分累计贡献率;连续投影法(SPA)和随机青蛙法(RF)筛选光谱特征波段,并将筛选的结果作为模型的输入,分别构建粒子群优化的极限学习机(PSO-ELM)、极限学习机(ELM)、支持向量机(SVM)和决策树(DT)分类模型,并对模型进行对比分析得出最优分类模型。结果表明:相比于1-Der和2-Der,SG平滑方法的去噪效果较好,分类准确率较高,是较优的预处理方法,分类准确率和Kappa系数分别为93.47%、91.85%。PCA的前2个PC的累计贡献率为93.13%,为了模型的有效构建,最终选取了前6个PC,累计贡献率为99.02%。SPA使用RMSE作为最佳光谱特征波段选择标准,共显示了7个最佳光谱特征波段,其中可见光波段为400.8、416.7和426.2 nm,绿光波段为566 nm,红光波段为683.9 nm,近红外波段为830.2和916.4 nm。RF将筛选概率大于0.2的波段选为最佳光谱特征波段,最终筛选了8个光谱特征波段,其中红光波段为663.4和694.2 nm,近红外波段为784.4、787.9、791.4、905.5、927.2和930.9 nm,该方法有效地降低了波段间相关性和冗余性。将3种筛选结果分别构建分类模型,结果显示所有模型的总体分类准确率全部大于92.61%,建模结果较好;其中,以PSO-ELM模型对PCA的分类准确率达到97.77%,Kappa系数为97.22%,在所有模型中分类准确率最高,相比于ELM模型的最高分类准确率和Kappa系数高1.42%和1.56%,相比于SVM模型的最高分类准确率和Kappa系数高2.12%和2.66%,相比于DT模型的最高分类准确率和Kappa系数高4.44%和5.58%。综合评价PSO-ELM模型的建模效果优于ELM模型、SVM模型和DT模型,是最优的分类模型。因此,利用无人机高光谱遥感检测水稻叶瘟病具有可行性,为水稻生产和叶瘟病的检测提供科学依据和技术支持。

秋冬季不同天气类型PM_(1)中金属元素污染来源及健康风险评估——以青岛市为例

于2018年~2022年秋冬季(每年11月至次年1月)开展大气PM_(1)逐日采样和20种金属元素分析,分析了不同天气类型下金属元素污染特征及来源,并评估了其健康风险.结果表明,沙尘日金属元素含量(2022.88±2298.00ng/m^(3))高于其他天气,霾日、污染雾日分别为清洁日的2.06倍和1.70倍.致癌金属元素(Ni、Cd、As、Cr、Co、Pb)和非致癌金属元素(Mn、Zn、Cu、V、Al、Ba)在霾日和污染雾日富集程度更高.正定矩阵因子模型结果表明,PM_(1)中金属元素主要来自机动车源、煤/生物质燃烧源、海盐源、地壳源、工业源和船舶源,其中雾日和霾日来自机动车和煤/生物质燃烧源的贡献达72.1%以上,清洁雾日船舶源贡献比上升至1.9%.后向气流轨迹分析表明霾日主要受西北向中长距离污染气团传输影响.污染雾日受海陆环流下本地排放和高污染气团长距离输送共同影响,沙尘日以西北向长、中距离沙尘气团输送为主导,同时受近距离沙尘气团二次回流影响.PM_(1)中金属元素经呼吸途径的非致癌风险可忽略,但As和Cr的终生致癌风险高于10^(-6)的阈值但低于10^(-4),且污染雾日和霾日风险概率最高,建议继续加强燃煤、冶金和电镀等工业过程As和Cr污染控制,重点防控秋冬季重污染事件中的污染雾日、霾日等天气.

Bi-YOLO:一种基于YOLOv8n改进的轻量化目标检测算法

以YOLOv8为代表的单阶段目标检测算法,在骨干网络中有比较明显的优化,但在颈部网络未能高效地融合上下文信息,导致在小目标检测方面存在漏检、错检的问题,并且还存在模型参数量大、计算复杂度高的问题,无法满足端到端的工业部署需求。针对以上问题,引入基于Transformer结构的BiFormer注意力机制,加强对小目标的检测性能,提升算法的精度;引入GSConv模块,在保证算法性能不受到负面影响的前提下减小算法规模。为了平衡BiFormer带来的计算量和参数量的增加,设计了一种名为Bi-YOLO的目标检测算法,以达到轻量化和算法性能的平衡。实验结果表明,Bi-YOLO目标检测算法和YOLOv8n相比,算法精度提高了4.6%,DOTA数据集小目标检测精度提高了2.3%,参数量下降了12.5%。Bi-YOLO有效实现了模型轻量化和性能的平衡,为端到端的工业部署提供了新思路。

中药提取物的生物学功能及其在断奶仔猪中的试验性研究进展

中药提取物具有抗炎、抗菌、抗氧化、调节机体免疫等生物学功能,在改善断奶仔猪采食量减少、生长发育迟缓、腹泻等问题上具有良好的效果。本文综述了中药提取物的生物学功能及其在断奶仔猪中的试验性研究,为开发利用兽用中药提取物及其制剂提供参考。

基于YOLOv8改进的密集行人检测算法:MER-YOLO

在大型人员密集的场所中,人群异常聚集情况时有发生,对自动驾驶和大型公共场所人流量监控系统等应用场景中涉及到的密集行人检测技术带来了一定挑战,新一代的密集行人检测技术要求精确度更高、计算开销更小、检测速度更快以及部署更加方便等。针对上述需求,提出了一种基于YOLOv8改进的轻量级密集行人检测算法MER-YOLO,首先采用MobileViT作为主干网络,提升模型在总体上对行人聚集区域的特征提取能力;引入EMA注意力机制模块,对全局信息进行编码,通过维度交互来进一步聚合像素级特征,并结合160×160尺度的检测头加强小目标检测能力;使用排斥损失(Repulsion Loss)作为边界框损失函数,减少了人群密集情况下小目标行人的漏检误检的情况。实验结果表明,相较于YOLOv8n,MER-YOLO行人检测算法在Crowd Human数据集上mAP@0.5提升了4.5%,在WiderPerson数据集上mAP@0.5提升了2.1%,同时只有3.1×10^(6)的参数量和9.8 GFLOPs,满足低算力兼顾高精度的部署需求。

错颌畸形对12~15岁青少年心理影响的临床观察

目的调查并评估错颌畸形青少年患者的心理状况。方法随机选取2022年4月至2023年4月在南昌大学附属口腔医院口腔正畸科就诊的拟行矫正的青少年患者440例为调查对象,使用艾森克个性问卷(EPQ)评估其心理状况,并使用正畸治疗需要指数(IOTN)中的牙齿健康部分(DHC)评估其错颌畸形严重程度。结果与全国常模相比,错颌畸形青少年患者更内向且表现为更高的精神质和神经质及更低的掩饰性(均P<0.001);与女性错颌畸形青少年患者相比,男性患者表现为更高的神经质和掩饰性及更低的精神质(P<0.05);与13~15岁患者相比,12岁患者表现为更高的神经质和更低的掩饰性(P<0.05)。结论错颌畸形对青少年的心理状况有显著影响,且存在性别和年龄差异。

论我国ESG环境信息披露的制度构建——基于企业环境合规视角

通过对域外以及域内ESG环境信息披露发展的样态梳理,发现ESG环境信息披露在披露主体、内容、价值取向上都存在一定的问题,其根源都在于ESG环境信息披露合规性的缺失。为促进企业的自律监管和良性发展,我国ESG环境披露制度必须建立不同部门联合的环境信息披露准则,出台专门的企业环境合规管理指引,并且遵循国际标准本土化的路径,在合规改造过程中实现与我国环境保护以及其他领域法律规范的有效衔接。

基于卷积神经网络的三维流场重构研究

三维流场的快速分析是工程应用领域最关心的内容。为了实现对三维非定常流场的降阶重构,提出了一种基于卷积神经网络和残差连接的U型架构降阶模型,通过对当前的流场快照进行多层次的特征提取,并通过解码器将多尺度特征进行融合,将其解码为未来时刻的流场数据。基于有限体积法求解Navier-Stokes方程得到的圆球绕流全阶流场快照作为真实的物理数据,评估降阶模型对三维典型流动的学习和推理能力。研究结果表明,增量预测结果与真实流场基本吻合,最大相对误差在0.2%以内,速度比数值模拟提升两个量级。所提出的降阶模型,实现了三维非定常流场快速重构的预期目标。

海运低硫管控政策下青岛PM_(2.5)和PM_(1)金属元素污染特征及来源解析

为精准识别海运船舶低硫管控政策下青岛的PM_(2.5)、PM_(1)来源及船舶排放贡献,依托滨海国控子站临近点位以及市区点位,于2021年夏季、秋冬季开展了大气PM_(2.5)、PM_(1)观测,分析了其金属元素组分变化特征.利用富集因子法、正定矩阵因子分解模型(PMF)源解析方法对其来源进行解析,结合气流后向轨迹和潜在贡献源区对其空间分布特征进行分析,通过不同气团颗粒物中V/Ni值探究了其对船舶排放的示踪有效性.结果表明,夏季PM_(2.5)中V和Ni浓度分别为(2.54±1.83)ng/m^(3)和(4.42±2.71)ng/m^(3),PM_(1)中V和Ni浓度分别为(2.52±1.97)ng/m^(3)和(3.90±2.43)ng/m^(3)显著低于实施排放控制政策(DECA 2.0)之前的观测结果.秋冬季PM_(1)中V浓度显著低于DECA 2.0实施前的观测结果,V和Ni来源发生分离.来源解析结果表明,船舶排放对夏季PM_(2.5)和PM_(1)贡献分别为11.1%和8.4%.夏季来自海洋的清洁气团PM_(2.5)、PM_(1)中V/Ni分别为(0.71±0.24)和(1.06±0.65),秋冬季海洋气团PM_(1)中V/Ni为(0.54±0.24),显著高于混合气团与内陆气团,因此将V/Ni值用于评估滨海城市大气环境受船舶排放的影响时须结合气团传输轨迹.青岛夏季PM_(2.5)和PM_(1)中V和Ni的潜在源区分布在连云港、日照周边海域以及青岛胶州湾,秋冬季PM_(1)中V和Ni的潜在源区主要为渤海海域.

金属元素在促进骨再生中的作用及机制

颌骨缺损修复始终是临床上面临的重大难题,这也推动了对骨缺损修复材料的深入研究。目前对于能更好实现临床应用的人工骨缺损修复材料,除了追求优异的力学性能、生物相容性等,材料的生物学活性尤其是促成骨性能也逐渐受到重视,很多研究在材料表面改性、纳米形貌修饰、添加生物活性离子或涂层等方面不断创新。本文就近年通过利用不同金属元素的作用来增强骨修复材料的成骨性能的研究进展做一综述,重点阐述现有研究中哪些金属离子可以发挥促成骨作用,对细胞产生何种影响以及相关的分子机制,除此之外,本文还总结了一些金属元素促进成骨常见的分子信号通路和共性机制,希望可以为后续相关研究提供思路,为骨修复材料的改性创新提供参考。

基于网络药理学分析白龙散治疗仔猪腹泻的机制

基于网络药理学预测白龙散治疗仔猪腹泻的活性成分、潜在靶点和相关通路。分析结果显示,白龙散可能通过槲皮素、β-谷甾醇、山奈酚、小檗碱等活性成分作用TNF、MAPK14、VEGFA、IL16、CASP3等关键靶点,调节IL-17等信号通路来调控炎症反应和免疫应答从而发挥治疗仔猪腹泻的作用。

NCAPH对乳腺癌细胞迁移和侵袭能力的影响

目的:探讨非染色体结构维持蛋白凝缩蛋白复合体Ⅰ亚单位H(non-SMC condensinⅠcomplex subunit H,NCAPH)在乳腺癌中的表达及其对乳腺癌细胞迁移和侵袭能力的影响。方法:从TCGA数据库获取原始数据,分析NCAPH在乳腺癌组织和正常乳腺组织中的表达情况,利用GEO数据库进行验证;HPA数据库分析NCAPH蛋白水平表达情况;Kaplan-Meier数据库分析NCAPH在乳腺癌病人预后中的作用;筛选NACPH基因干扰片段,通过划痕实验、Transwell实验检测敲低NCAPH基因对乳腺癌细胞迁移及侵袭能力的影响。结果:TCGA数据库和GEO数据库分析均显示,NCAPH在乳腺癌组织中高表达(P<0.01);HPA数据库表明,乳腺癌组织中NCAPH蛋白水平高于乳腺正常组织。Kaplan-Meier数据库显示,NCAPH高表达明显降低乳腺癌病人生存率(P<0.01)。乳腺癌细胞株SKBR-3、MDA-MB-231、MCF-7的NCAPH mRNA表达水平与人正常乳腺上皮细胞株MCF-10A间差异有统计学意义(P<0.05);划痕实验及Transwell实验结果显示,干扰NCAPH明显抑制了乳腺癌细胞的迁移和侵袭(P<0.01)。结论:NCAPH在乳腺癌组织中高表达,与乳腺癌病人预后具有相关性,敲低NCAPH可明显抑制乳腺癌的迁移及侵袭能力。

储罐阴极保护系统常见问题及解决方案

阴极保护技术作为缓解储罐腐蚀的主要措施已被广泛应用,但在实际使用过程中存在诸多问题,本文总结了储罐阴极保护系统在运行中常见的问题,并提出了针对性解决方案。

基于Arduino脑控排爆机器人设计应用

如今有许多危险任务是不适合人们亲自执行的,例如排爆、危险品运输等,基于Arduino脑控排爆机器人设计应用可以避免发生现场人员伤亡,操作者通过头戴式脑电波检测装置,对机器人进行远距离操作。操作者不用身处于危险环境之中,还能腾出双手,进行其他的工作,如操控机器人机械臂进行危险物拾取、炸弹拆除等工作。脑控排爆机器人在高危作业环境中有着很好应用价值。

半柔性抗车辙路面施工质量控制技术研究

半柔性路面是在大空隙的沥青混合料中灌注高流态的水泥浆而形成的一种水泥沥青复合的新型路面材料,兼具沥青的柔性和水泥的刚性,具有优异的抗车辙性能。但其材料组成复杂,施工工序较多,因此施工质量直接影响半柔性路面的服役性能。文章结合实际工程,监测混合料生产过程中配合比波动情况,并采用测温热像仪和无核密度仪对半柔性路面施工过程中的温度和压实度实时监控,以实现对施工质量控制。结果表明,通过把控混合料生产配合比波动,并监测温度与压实度两项主要指标,严格按照施工流程进行施工,最终大空隙沥青混合料生产和摊铺质量满足要求,其中材料性能稳定,压实度达97%。为半柔性路面施工技术提供参考依据,有效推动半柔性路面工程的广泛应用与发展。

面向带属性复杂网络的鲁棒、强解释性社团发现方法

语义社团发现包含两重含义,即提升社团发现质量、精确标注社团语义.传统的社团发现方法通常假设网络拓扑与节点内容共享同一社团结构.然而,在许多真实网络(如社交网络)中,网络拓扑与节点内容所对应的社团结构通常并不一致.例如,在Twitter网络中,社交链接能够直接地反映出哪些用户聚集在一个社团之中,而每位用户却会产生迥异的、杂乱无章的内容信息.针对该问题,作者基于非负矩阵分解框架提出了一个鲁棒、强解释性的新的社团发现模型(Robust and Strong Explanatory Community Detection,RSECD).该模型创新地采用一个带先验的转移概率矩阵来刻画网络社团与内容类簇之间的内在关联.在实验中,作者首先采用一组人工网络验证RSECD的有效性和鲁棒性;进而在7个真实网络上,与8种代表性社团发现方法进行量化比较,结果显示RSECD的检测精度比性能最高的对比算法高6%～14%,进一步体现了其优越性;最后,通过一个在线音乐社交网络上的实例分析,作者又验证了RSECD对于所发现社团具有很强的可解释能力.

机器学习在脑血管病诊疗应用中的研究进展

人工智能(artificial intelligence,AI)正助力全球医疗保健的进步。全球脑血管疾病负担重,优质脑血管病医疗资源分布不均,尤其在发展中国家。利用机器学习算法等开发基于AI的诊疗工具,并将经过验证的AI工具应用于辅助临床决策是改进脑血管病医疗服务质量的一项重要举措,也是未来AI在脑血管病领域研究的一个重要方向。目前,AI已在脑血病影像、电子病历等医疗大数据分析等方面取得了一定的研究进展。AI技术在脑血管病疾病风险预测、辅助诊断、治疗决策及预后预测等多个方面均表现出巨大的应用潜力。在AI工具的开发过程中,建立高质量、标准化的脑血管病大数据平台和多中心临床研究及验证网络是主要的难题。将AI工具应用于医疗保健也将伴随一系列挑战,例如:数据安全、隐私、道德、责任、行政法规以及对AI算法“黑箱”的不可解释性等问题,均有待未来的研究进一步去规范和完善。

息肉状脉络膜血管病变抗血管内皮生长因子(VEGF)治疗后1年的视力预后与基线特征的相关性分析

目的分析息肉状脉络膜血管病变(polypoidal choroidal vasculopathy,PCV)经过连续3个月的每月抗血管内皮生长因子(vescular endothelial growth factor,VEGF)治疗后1 a的视力预后与基线特征的相关性。方法回顾性队列研究。收集2015年7月至2016年12月于我院就诊的PCV患者44例(44眼),所有患者在基线时均行最佳矫正视力(bestcorrected visual acuity,BCVA)、眼压、眼底检查以及光学相干断层扫描、眼底荧光素血管造影和吲哚青绿血管造影检查。所有患者在确诊后均行连续3个月的每月1次抗VEGF(包括雷珠单抗和康柏西普)注射,随后按需治疗,记录第1次抗VEGF治疗后随访1 a的BCVA并与基线BCVA比较,依据BCVA变化分为BCVA提高组和未提高组,单因素和Logistic回归分析BCVA预后与基线特征的相关性。结果单因素分析结果显示,BCVA提高组比BCVA未提高组具有较短的发病时间、较小的病灶最大线性尺寸(P=0.045、0.037)。Logistic回归结果显示,脉络膜高渗透性和病灶最大线性尺寸是视力预后的独立相关因素(回归系数为0.963和0.001;P=0.010、0.012;比值比为0.083和1.002;95%的可信区间为0.013～0.549和1.001～1.004μm)。结论合并脉络膜血管高渗透性可能是经抗VEGF治疗的PCV患眼视力预后不佳的预测指标,同时病灶的最大线性尺寸和发病时间也与PCV经抗VEGF治疗后的BCVA预后相关。

基于时滞特性分析的车辆主动扩稳优化控制

在危险工况下,主动转向与差动制动的协同作用是有效避免车辆失稳情况过早发生的重要手段,然而执行机构的响应滞后导致系统响应精度下降,甚至造成稳定性恶化.针对上述问题,本文分析了各控制输入通道的时滞特性,提出了基于时滞补偿的车辆主动扩稳优化控制方法.首先,建立包含控制输入时滞的车辆系统二自由度动力学模型;其次,应用随机算法设定各控制输入通道的随机时滞,依据β-■相图辨识出满足车辆稳定性条件的时滞边界;然后以跟踪期望横摆角速度和质心侧偏角为控制目标,设计了可同时补偿多通道多尺度时滞的主动扩稳模型预测控制器;最后,基于veDYNA仿真软件,在不同工况下验证了该控制器的有效性.结果表明,本文提出的控制整体框架对各个控制输入通道的有界时滞变化具有自适应性,使得横摆角速度更好地跟踪上期望值,且质心侧偏角相轨迹在相平面的稳定边界内,达到了主动扩稳的目的.

以临床价值为导向的兽用中药药学研究思路

通过深入研究兽用中药特点及近年来人用及兽用中药审批情况,提出兽用中药药学评价“以临床价值为导向”的理念,遵循中兽医药理论指导,探索制定兽用中药药学相关研究指导原则,准确把握兽用中药处方工艺和质量可控等药学研究/评价方法和要点,开展全过程质量控制和兽用中药整体质量评价。